2021 Fiscal Year Research-status Report
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17K08553
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| Research Institution | Kurume University |
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Principal Investigator |
武谷 三恵 久留米大学, 医学部, 講師 (30289433)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 精嚢 / 自動能 / 粘膜 / PDGFRα陽性間質細胞 / 平滑筋 / ギャップ結合 / 収縮 / L型カルシウムチャネル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
モルモット精嚢平滑筋で発生する自発収縮（周期：3～7回/分）は粘膜剥離によって消失することから、未知のペースメーカーが粘膜組織内に存在すると考えられる。
本研究では、精嚢粘膜標本から細胞内電位記録と蛍光カルシウムイメージングにより自発活動を記録し、細胞マーカーを用いた蛍光免疫染色とFIB/SEM tomographyにより細胞種と組織内分布を調べた。その結果、粘膜の自発活動発生細胞として、基底膜上に分布する上皮基底細胞と基底膜直下の上皮下間質細胞（Subepithelial interstitial cell: SIC）の二種類が同定された。このうち、血小板由来成長因子受容体α(PDGFRα)陽性のSIC群が平滑筋自発収縮とほぼ同じ周期で電気およびカルシウム活動を自発的に起こしていた。その機序として、SIC群では小胞体からのカルシウム放出による細胞内カルシウム濃度の上昇が膜電位依存性L型カルシウムチャネル（LVDCC）の開口をもたらし、LVDCCからの細胞外カルシウム流入が脱分極を数秒間持続させることが示唆された。
また、筋組織が付着した粘膜標本では、①平滑筋群のカルシウム活動と収縮はSIC群の自発カルシウム活動に同期すること、②SICと平滑筋細胞のいずれか1個に注入した色素は両方の細胞種に拡散することから、SICと平滑筋は機能的合胞体を形成しており、SIC群で同期性に発生した電気的スローウエーブは隣接する平滑筋にギャップ結合を介して伝播し、脱分極相で筋を興奮・収縮させることが示唆された。
一方、上皮基底細胞にて発生する不規則で非同期の電気およびカルシウム活動については、精嚢平滑筋の収縮制御への関与を示唆する所見は得られていない。ここまでの成果を論文に発表した(Takeya et al. J Physiol, 2022)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染症対策の影響を受け、当該年度中は論文投稿作業以外に予定していた研究時間を十分に確保できなかった。そのため、補助事業期間の再延長をさせていただくこととした。
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| Strategy for Future Research Activity |
電気生理学的、組織学的手法を用いて、SICのペースメーカー電位の発生機構、特に細胞内カルシウム濃度依存性に脱分極をもたらす分子の同定を進める。
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| Causes of Carryover |
理由：当該年度中は、新型コロナウイルス感染対策のため研究時間を十分に確保できず、査読後の追加実験を含む論文投稿が主となった。そのため、予定していたさらなる研究計画に用いる消耗品の購入にいたらなかった。
使用計画：精嚢上皮下間質細胞のペースメーカー電位の発生機構を解明するため、実験動物、試薬、抗体を購入する。
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